熱交換器流出物收集器的制造方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及一種熱交換器流出物收集器以及制造和使用熱交換器流出物收集器的方法。更具體而言，本公開涉及一種與煙道氣體處理系統相關聯的再生式氣體對氣體熱交換器流出物收集器，以及再生式氣體對氣體熱交換器流出物收集器制造的方法，以及用于提高煙道氣體處理系統效率和降低相關聯成本的再生式氣體對氣體熱交換器流出物收集器的使用方法。
【背景技術】
[0002]氣體對氣體熱交換器(GGH)通常用于燃燒設備脫硫系統中，以將熱從未處理的相對熱的煙道氣體傳遞至處理的相對較冷的煙道氣體。常規旋轉式氣體對氣體熱交換器10(如，圖1中所示的)包括安裝在殼體14的內部14a內的轉子12。殼體14限定未處理煙道氣體入口導管16，以及未處理煙道氣體出口導管18，其用于未處理煙道氣體FG穿過熱交換器10的由箭頭20表示的流。殼體14還限定處理煙道氣體入口導管22，以及處理煙道氣體出口導管24，其用于處理煙道氣體TG穿過熱交換器10的由箭頭26表示的流。轉子12包括多個徑向隔板28或隔膜，其在其間限定隔間30用于熱傳遞元件34的元件支承框(框架)32。旋轉式氣體對氣體熱交換器10通過區段板40分成處理煙道氣體區段38和未處理煙道氣體區段36，區段板40延伸越過以“蓋住”殼體14的開啟頂端42和開啟底端44，以將轉子12部分地包封在殼體14的內部14a內。
[0003]圖2示出了包括堆疊在其中的少數熱傳遞元件34的元件支承框32。盡管出于清楚的目的在圖2中示出了僅少數熱傳遞元件34，但將認識到，元件支承框32的內部32a將典型地填充有多個熱傳遞元件34。就此而言，熱傳遞元件34以間隔開的關系緊密地堆疊在元件支承框32的內部32a內，以形成用于未處理煙道氣體FG或處理煙道氣體TG流過其的在熱傳遞元件34之間的通路46。
[0004]參照圖1和2，未處理煙道氣體FG具有穿過熱交換器10的未處理氣體區段36的流20，其將熱傳遞至連續旋轉的轉子12上的熱傳遞元件34。元件支承框32中的熱傳遞元件34圍繞軸線48由箭頭50所示旋轉出未處理煙道氣體區段36，并且旋轉到熱交換器10的處理煙道氣體區段38中。在處理煙道氣體區段38中，處理煙道氣體TG具有熱傳遞元件34之間的流26。處理煙道氣體TG因此由熱傳遞元件34加熱。在熱交換器10的其它形式中，熱傳遞元件34保持靜止，而殼體14的未處理煙道氣體入口導管16/未處理煙道氣體出口端口 18和處理煙道氣體入口導管22/處理煙道氣體出口導管24旋轉。對于其它熱傳遞元件 34 的實例，參照美國專利號 2，596，642; 2，940，736; 4，396，058; 4，744，410; 4，553，458和 5，836，379。
[0005]在氣體對氣體熱交換器10的操作期間，元件支承框32中的熱傳遞元件34使來自煙道氣流的飛灰和物質累積到其表面上，如例如重金屬、碳、硫酸、石灰、石灰石和類似物質。元件支承框32中的熱傳遞元件34的表面上的物質的增加累積引起了熱交換器10上的對應增大的壓降。從元件支承框32中的熱傳遞元件34除去累積的物質典型地使用高壓水洗來實現。從熱傳遞元件34的表面清潔或除去累積的物質對應地消除了熱交換器10上的上文提到的壓降。因此，從熱傳遞元件34的表面除去累積的物質使熱交換器10的流壓力返回到物質累積前的水平。然而，在清潔熱傳遞元件34來從其除去累積的物質的過程期間，除去的累積物質變為再卷吸和再進入煙道氣流。就此而言，來自氣體對氣體熱交換器10的再卷吸的累積物質進入并且至少部分收集在可能的相關聯的海水煙道氣體脫硫洗滌器(未示出)中，該海水煙道氣體脫硫洗滌器相對于來自氣體對氣體熱交換器10的未處理煙道氣體FG的流布置在下游。從海水煙道氣體脫硫洗滌器，包括例如重金屬、碳、含硫化合物和類似物質的累積物質進入相關聯的海水處理設備中，并且可能排至大海。所需的是減少或消除來自氣體對氣體熱交換器10的累積物質變為再卷吸在煙道氣流中且潛在地排至環境的解決方案。
[0006]因此，存在對具有熱傳遞元件的氣體對氣體熱交換器的需要，其可清除累積物質來在給定量的熱傳遞下提供減小的壓降，而從氣體對氣體熱交換器的去除或除去的累積物質不變為再卷吸在煙道氣流中并且潛在地排至環境。
【發明內容】
[0007]圖3-5中示出了，本公開涉及一種氣體對氣體熱交換器110，其配備有元件支承框132、熱傳遞元件134、熱傳遞元件清潔系統160、流出物收集器料斗/托盤162，以及流出物收集器料斗清潔系統164。同樣，本公開提供了一種制作本氣體對氣體熱交換器110的方法，氣體對氣體交換器I1配備有元件支承框132、熱傳遞元件134、熱傳遞元件清潔系統160、流出物收集器料斗/托盤162，以及流出物收集器料斗清潔系統164，以及一種使用本氣體對氣體熱交換器110的方法，氣體對氣體交換器110配備有元件支承框132、熱傳遞元件134、熱傳遞元件清潔系統160、流出物收集器料斗/托盤162，以及流出物收集器料斗清潔系統164。
[0008]本氣體對氣體熱交換器110具有與上文所述和圖1中所示的現有技術的熱交換器共有的許多特征。因此，出于清楚的目的，圖3的與圖1的那些共同的特征具有與圖1的那些相似的前加標記“ I ”的附圖標記。
[0009]如先前提到的，本氣體對氣體熱交換器110包括具有多個熱傳遞元件134的元件支承框132。熱傳遞元件134布置在元件支承框132內。熱傳遞元件134定形為限定熱傳遞元件134之間的間距，并且用于通過熱傳遞元件之間的接觸來閉合和限定形成在其間的通道或通路146，如下文更詳細描述的。熱傳遞元件134之間的接觸最小化，以使熱傳遞面積或表面最大化。本氣體對氣體熱交換器110相比于上文所述的現有技術至少保持了熱傳遞速率，同時顯著地減小了壓降，并且減少了累積物質的再卷吸和潛在的海水排放，從而降低了成本且改進了其性能效率。
[0010]總之，本氣體對氣體熱交換器110包括元件支承框132，其均支承多個熱傳遞元件134。熱傳遞元件134制造成限定熱傳遞元件134之間的間距，并且用于在其間形成閉合通路146用于流體FG/TG流過其。相對于穿過本氣體對氣體熱交換器110的未處理煙道氣體FG的流在下游的是熱傳遞元件清潔系統160、流出物收集器料斗/托盤162和流出物收集器料斗清潔系統164。熱傳遞元件清潔系統160用于從熱傳遞元件134的表面134a除去累積的物質，因此避免了由此引起的壓降。與熱傳遞元件清潔系統160相關聯的是流出物收集器料斗/托盤162，其用于收集從熱傳遞元件134的表面134a清潔或除去的累積的物質。流出物收集器料斗/托盤162同樣配備有料斗清潔系統164，用于流出物收集器料斗/托盤162清潔和防止流出物收集器料斗/托盤162堵塞。
[0011]還提供了一種制作包括上述特征的氣體對氣體熱交換器110的方法。該方法包括提供氣體對氣體熱交換器110，其配備有元件支承框132，以及由剛性材料板制造且尺寸確定用于支承在元件支承框132內的熱傳遞元件134。制造的熱傳遞元件134布置在元件支承框132內，具有熱傳遞元件134之間的限定的間距，以形成用于流體FG/TG流過其的閉合通路146。相對于穿過氣體對氣體熱交換器110的未處理煙道氣體FG的流提供在下游的是熱傳遞元件清潔系統160、流出物收集器料斗/托盤162，以及流出物收集器料斗清潔系統164。熱傳遞元件清潔系統160用于從熱傳遞元件134的表面134a除去累積的物質，因此減小或避免了另外由此引起的任何壓降。與熱傳遞元件清潔系統160相關聯的是流出物收集器料斗/托盤162，其用于收集從熱傳遞元件134的表面134a清潔或除去的累積物質。流出物收集器料斗/托盤162同樣配備有流出物收集器料斗清潔系統164，用于清潔流出物收集器料斗/托盤162，并且防止流出物收集器料斗/托盤162堵塞。
[0012]更進一步，提供了一種使用氣體對氣體熱交換器110的方法，其包括提供配備有元件支承框132的氣體對氣體熱交換器110。熱傳遞元件134布置在元件支承框132內，以形成用于